As soldaduras lonxitudinais en barras de aceiro inoxidable son desbarbadas electroquímicamente para garantir a correcta pasivación.Imaxe cortesía de Walter Surface Technologies
Imaxina que un fabricante asina un contrato para fabricar un produto clave de aceiro inoxidable.As seccións de chapa e tubos son cortadas, dobradas e soldadas antes de ser enviadas á estación de acabado.A peza consta de placas soldadas verticalmente ao tubo.As soldaduras ven ben, pero non é o prezo ideal que busca un comprador.Como resultado, o moedor pasa tempo eliminando máis metal de soldadura do habitual.Entón, por desgraza, apareceu un azul distinto na superficie, un sinal claro de demasiada entrada de calor.Neste caso, isto significa que a peza non cumprirá os requisitos do cliente.
Moitas veces feitos a man, o lixado e o acabado requiren destreza e destreza.Os erros no acabado poden ser moi custosos tendo en conta todo o valor que se lle puxo á peza.Engadir materiais caros sensibles á calor, como o aceiro inoxidable, os custos de reelaboración e instalación de chatarra pode ser máis elevado.Combinado con complicacións como a contaminación e os fallos de pasivación, unha operación de aceiro inoxidable que antes era rendible pode chegar a ser non rendible ou ata prexudicar a reputación.
Como evitan os fabricantes todo isto?Poden comezar ampliando os seus coñecementos sobre rectificado e acabado, entendendo os papeis que desempeñan e como afectan ás pezas de aceiro inoxidable.
Estes non son sinónimos.De feito, cada un ten obxectivos fundamentalmente diferentes.A moenda elimina materiais como rebabas e exceso de metal de soldadura, mentres que o acabado proporciona un acabado fino á superficie metálica.A confusión é comprensible, tendo en conta que os que trituran con moas grandes eliminan moito metal moi rápido, podendo quedar arañazos moi profundos no proceso.Pero ao moer, os arañazos son só unha consecuencia, o obxectivo é eliminar rapidamente o material, especialmente cando se traballa con metais sensibles á calor como o aceiro inoxidable.
O acabado realízase por etapas a medida que o operador comeza cun grano máis groso e avanza a moas máis finas, abrasivos non tecidos e posiblemente pano de fieltro e pasta de pulido para conseguir un acabado espello.O obxectivo é conseguir un certo acabado final (patrón de scratch).Cada paso (grana máis fina) elimina os arañazos máis profundos do paso anterior e substitúeos por arañazos máis pequenos.
Dado que a moenda e o acabado teñen diferentes propósitos, moitas veces non se complementan e poden xogar uns contra outros se se usa a estratexia de consumibles incorrecta.Para eliminar o exceso de metal de soldadura, o operario fai arañazos moi profundos cunha mola, e despois pasa a peza ao aparador, que agora ten que pasar moito tempo eliminando estes arañazos profundos.Esta secuencia dende o moenda ata o acabado aínda pode ser a forma máis eficiente de satisfacer os requisitos de acabado do cliente.Pero de novo, estes non son procesos adicionais.
As superficies das pezas deseñadas para a súa traballabilidade xeralmente non requiren rectificado ou acabado.As pezas lixadas só o fan porque o lixado é a forma máis rápida de eliminar soldaduras ou outro material, e os profundos arañazos que deixa a moa son exactamente o que quería o cliente.As pezas que só precisan de acabado fabrícanse de forma que non sexa necesaria unha eliminación excesiva de material.Un exemplo típico é unha peza de aceiro inoxidable cunha bonita soldadura protexida por un electrodo de tungsteno que simplemente debe mesturarse e combinarse co patrón de acabado do substrato.
As rectificadoras con discos de eliminación de material baixos poden supoñer serios problemas ao traballar con aceiro inoxidable.Do mesmo xeito, o sobreenriquecido pode causar azulamento e cambios nas propiedades do material.O obxectivo é manter o aceiro inoxidable o máis frío posible durante todo o proceso.
Para iso, axuda a seleccionar a moa coa taxa de eliminación máis rápida para a aplicación e o orzamento.As rodas de circonio moen máis rápido que a alúmina, pero as rodas de cerámica funcionan mellor na maioría dos casos.
As partículas cerámicas extremadamente fortes e afiadas úsanse dun xeito único.A medida que se desintegran gradualmente, non se fan planas, senón que conservan un bordo afiado.Isto significa que poden eliminar o material moi rapidamente, moitas veces varias veces máis rápido que outras moas.En xeral, isto fai que as moas de cerámica valgan a pena.Son ideais para mecanizar aceiro inoxidable, xa que eliminan rapidamente as virutas grandes e xeran menos calor e deformación.
Independentemente da moa que elixa un fabricante, hai que ter en conta a posible contaminación.A maioría dos fabricantes saben que non poden usar a mesma moa para o aceiro carbono e o aceiro inoxidable.Moitas persoas separan fisicamente as operacións de moenda do carbono e do aceiro inoxidable.Mesmo pequenas faíscas de aceiro carbono que caen sobre pezas de aceiro inoxidable poden causar problemas de contaminación.Moitas industrias, como a farmacéutica e a nuclear, requiren que os consumibles sexan clasificados como non contaminantes.Isto significa que as moas de aceiro inoxidable deben estar practicamente libres (menos do 0,1%) de ferro, xofre e cloro.
As moas non se moen por si mesmas, necesitan unha ferramenta eléctrica.Calquera pode anunciar os beneficios das moas ou ferramentas eléctricas, pero a realidade é que as ferramentas eléctricas e as súas moas funcionan como un sistema.As moas de cerámica están deseñadas para amoladoras angulares cunha certa potencia e par.Aínda que algunhas rectificadoras pneumáticas teñen as especificacións requiridas, na maioría dos casos a moenda das rodas cerámicas faise con ferramentas eléctricas.
As moedoras con potencia e torque insuficientes poden causar serios problemas ata cos abrasivos máis modernos.A falta de potencia e torque pode facer que a ferramenta se ralentice significativamente baixo presión, evitando esencialmente que as partículas de cerámica da moa fagan o que están deseñadas: eliminar rapidamente grandes anacos de metal, reducindo así a cantidade de material térmico que entra na moa.moa.
Isto agrava o círculo vicioso: os lixadores ven que non se elimina ningún material, polo que instintivamente presionan máis forte, o que á súa vez crea exceso de calor e azulado.Acaban empurrando tanto que esmaltan as rodas, o que lles obriga a traballar máis e xerar máis calor antes de que se dean conta de que necesitan cambiar as rodas.Se traballas deste xeito con tubos ou láminas finas, acaban atravesando o material.
Por suposto, se os operarios non están debidamente adestrados, mesmo coas mellores ferramentas, pode producirse este círculo vicioso, especialmente cando se trata da presión que poñen sobre a peza.A mellor práctica é achegarse o máis posible á corrente nominal do moedor.Se o operador está a usar un moedor de 10 amperios, debe presionar tan forte que a moedora consuma uns 10 amperios.
O uso dun amperímetro pode axudar a estandarizar as operacións de moenda se un fabricante procesa unha gran cantidade de aceiro inoxidable caro.Por suposto, poucas operacións usan un amperímetro de forma regular, polo que é mellor escoitar con atención.Se o operador escoita e sente que as RPM caen rapidamente, pode estar presionando demasiado.
Escoitar toques demasiado leves (é dicir, moi pouca presión) pode ser difícil, polo que a atención ao fluxo de chispa pode axudar neste caso.Lixar o aceiro inoxidable produce faíscas máis escuras que o aceiro carbono, pero aínda así deberían ser visibles e sobresaír uniformemente da zona de traballo.Se o operador ve de súpeto menos faíscas, pode deberse a que non aplica a forza suficiente ou non esmalta a roda.
Os operadores tamén deben manter un ángulo de traballo constante.Se se achegan á peza de traballo en ángulo case recto (case paralelo á peza de traballo), poden provocar un sobrequecemento significativo;se se achegan nun ángulo demasiado grande (case vertical), corren o risco de bater o bordo da roda contra o metal.Se usan unha roda tipo 27, deben achegarse ao traballo nun ángulo de 20 a 30 graos.Se teñen rodas tipo 29, o seu ángulo de traballo debería ser duns 10 graos.
As moas abrasivas tipo 28 (cónicas) úsanse normalmente para moer superficies planas para eliminar material en camiños de moenda máis amplos.Estas rodas cónicas tamén funcionan mellor en ángulos de moenda máis baixos (uns 5 graos) polo que axudan a reducir a fatiga do operador.
Isto introduce outro factor importante: escoller o tipo correcto de moa.A roda tipo 27 ten un punto de contacto de superficie metálica, a roda tipo 28 ten unha liña de contacto debido á súa forma cónica, a roda tipo 29 ten unha superficie de contacto.
As rodas tipo 27 máis comúns actuais poden facer o traballo en moitas áreas, pero a súa forma dificulta o traballo con pezas de perfil profundo e curvas, como conxuntos de tubos de aceiro inoxidable soldados.A forma do perfil da roda Tipo 29 facilita o traballo dos operadores que precisan rectificar superficies planas e curvas combinadas.A roda Tipo 29 fai isto aumentando a área de contacto da superficie, o que significa que o operador non ten que pasar moito tempo a moer en cada lugar, unha boa estratexia para reducir a acumulación de calor.
En realidade, isto aplícase a calquera moa.Ao moer, o operador non debe permanecer no mesmo lugar durante moito tempo.Supoñamos que un operador está quitando metal dun filete de varios metros de lonxitude.Pode conducir a roda en movementos curtos cara arriba e abaixo, pero isto pode provocar que a peza se sobrequente xa que mantén a roda nunha pequena área durante un longo período de tempo.Para reducir a entrada de calor, o operador pode executar toda a soldadura nunha dirección nun nariz, despois levantar a ferramenta (permitindo que a peza se arrefríe) e pasar a peza na mesma dirección pola outra boca.Outros métodos funcionan, pero todos teñen unha cousa en común: evitan o sobrequecemento mantendo a moa en movemento.
Isto tamén é axudado polos métodos de "peiteado" amplamente utilizados.Supoña que o operador está amolando unha soldadura a tope nunha posición plana.Para reducir o estrés térmico e a escavación excesiva, evitou empurrar a moedora ao longo da xunta.Pola contra, comeza polo final e fai pasar o moedor ao longo da xunta.Isto tamén evita que a roda se afunda demasiado no material.
Por suposto, calquera técnica pode sobrequecer o metal se o operador traballa demasiado lentamente.Traballar demasiado lentamente e o operador sobrequentará a peza de traballo;se te moves demasiado rápido, o lixado pode levar moito tempo.Atopar o punto doce para a velocidade de alimentación normalmente require experiencia.Pero se o operador non está familiarizado co traballo, pode moer a chatarra para "sentir" a velocidade de alimentación adecuada para a peza de traballo.
A estratexia de acabado depende do estado superficial do material cando entra e sae do departamento de acabado.Determine un punto de inicio (condición da superficie obtida) e un punto final (requírese o remate) e despois faga un plan para atopar o mellor camiño entre eses dous puntos.
Moitas veces o mellor camiño non comeza cun abrasivo altamente agresivo.Isto pode parecer contraintuitivo.Despois de todo, por que non comezar con area grosa para obter unha superficie rugosa e despois pasar a area máis fina?Non sería moi ineficiente comezar cun gran máis fino?
Non necesariamente, isto ten que ver de novo coa natureza da comparación.A medida que se consegue un grao máis fino en cada paso, o acondicionador substitúe os arañazos máis profundos por outros máis finos.Se comezan con papel de lixa de grano 40 ou cunha tixola, deixarán arañazos profundos no metal.Sería xenial que estes arañazos achegasen a superficie ao acabado desexado, polo que hai 40 materiais de acabado de grano dispoñibles.Non obstante, se un cliente solicita un acabado n.° 4 (lixado direccional), os arañazos profundos que deixa o grano n.° 40 tardan moito en eliminar.Os artesáns van a varios tamaños de grano ou pasan moito tempo usando abrasivos de grano fino para eliminar eses grandes arañazos e substituílos por outros máis pequenos.Todo isto non só é ineficiente, senón que tamén quenta demasiado a peza de traballo.
Por suposto, o uso de abrasivos de grano fino en superficies rugosas pode ser lento e, combinado cunha técnica deficiente, provoca demasiada calor.Os discos dous en un ou escalonados poden axudar con isto.Estes discos inclúen panos abrasivos combinados con materiais de tratamento de superficie.Permiten eficazmente ao artesán usar abrasivos para eliminar o material deixando un acabado máis suave.
O seguinte paso no acabado pode incluír o uso de tecidos non tecidos, o que ilustra outra característica única de acabado: o proceso funciona mellor con ferramentas eléctricas de velocidade variable.Unha esmeriladora angular que funciona a 10.000 rpm pode manexar algúns materiais abrasivos, pero fundirá completamente algúns materiais non tecidos.Por este motivo, os acabadores reducen a velocidade ata 3.000-6.000 rpm antes de rematar os non tecidos.Por suposto, a velocidade exacta depende da aplicación e dos consumibles.Por exemplo, os tambores non tecidos xiran normalmente entre 3.000 e 4.000 rpm, mentres que os discos de tratamento de superficie normalmente xiran entre 4.000 e 6.000 rpm.
Contar coas ferramentas adecuadas (amoladoras de velocidade variable, diversos materiais de acabado) e determinar o número óptimo de pasos proporciona basicamente un mapa que mostra o mellor camiño entre o material entrante e o acabado.O camiño exacto depende da aplicación, pero os recortadores experimentados seguen este camiño usando métodos de recorte similares.
Os rolos non tecidos completan a superficie de aceiro inoxidable.Para un acabado eficiente e unha vida útil óptima dos consumibles, diferentes materiais de acabado funcionan a diferentes velocidades de rotación.
En primeiro lugar, levan tempo.Se ven que se está quentando unha fina peza de aceiro inoxidable, deixan de rematar nun lugar e comezan noutro.Ou poden estar traballando en dous artefactos diferentes ao mesmo tempo.Traballa un pouco sobre un e despois sobre o outro, dándolle tempo a que se arrefríe a outra peza.
Cando se pule a un acabado de espello, o pulidor pode pulir cruzado co tambor de pulido ou o disco de pulido na dirección perpendicular ao paso anterior.O lixado cruzado destaca as áreas que deberían fusionarse co patrón de arañazos anterior, pero aínda así non trae a superficie a un acabado de espello número 8.Unha vez eliminados todos os arañazos, será necesario un pano de feltro e unha almofada de pulido para crear o acabado brillante desexado.
Para obter o acabado correcto, os fabricantes deben proporcionar aos acabadores as ferramentas adecuadas, incluíndo ferramentas e materiais reais, así como ferramentas de comunicación, como a creación de mostras estándar para determinar como debe ser un determinado acabado.Estas mostras (publicadas xunto ao departamento de acabado, nos traballos de formación e na literatura de vendas) axudan a manter a todos na mesma lonxitude de onda.
No que se refire ás ferramentas reais (incluíndo ferramentas eléctricas e abrasivos), a xeometría dalgunhas pezas pode ser un reto mesmo para o equipo de acabado máis experimentado.Isto axudará ás ferramentas profesionais.
Supoña que un operador necesita montar un tubo de aceiro inoxidable de paredes finas.O uso de discos de solapa ou incluso tambores pode provocar problemas, sobrequecemento e, ás veces, ata un punto plano no propio tubo.Aquí é onde poden axudar os trituradores de cinta deseñados para tubos.A cinta transportadora cobre a maior parte do diámetro do tubo, distribuíndo os puntos de contacto, aumentando a eficiencia e reducindo a entrada de calor.Non obstante, como ocorre con todo o demais, o artesán aínda debe mover a lixadora de cinta a un lugar diferente para reducir o exceso de calor e evitar o azulado.
O mesmo aplícase a outras ferramentas de acabado profesionais.Considere unha lixadora de cinta deseñada para lugares de difícil acceso.Un rematador pode usalo para facer unha soldadura de filete entre dúas placas nun ángulo agudo.En lugar de mover a lixadora de cinto de dedo verticalmente (como se cepillase os dentes), o técnico móvaa horizontalmente ao longo do bordo superior da soldadura de filete e despois ao longo da parte inferior, asegurándose de que a lixadora de dedos non quede demasiado nun lugar.por moito tempo.longo .
Soldar, rectificar e rematar o aceiro inoxidable vén con outro reto: garantir a pasivación adecuada.Despois de todas estas perturbacións, quedou algunha contaminación na superficie do material que impedise a formación natural dunha capa de cromo de aceiro inoxidable sobre toda a superficie?O último que necesita un fabricante é un cliente enfadado que se queixa de pezas oxidadas ou sucias.Aquí é onde entran en xogo a limpeza e a trazabilidade adecuadas.
A limpeza electroquímica pode axudar a eliminar os contaminantes para garantir a pasivación adecuada, pero cando se debe facer esta limpeza?Depende da aplicación.Se os fabricantes limpan o aceiro inoxidable para garantir a pasivación completa, normalmente fano inmediatamente despois da soldadura.De non facelo, o medio de acabado pode absorber os contaminantes da superficie da peza e distribuílos a outros lugares.Non obstante, para algunhas aplicacións críticas, os fabricantes poden engadir pasos de limpeza adicionais, quizais mesmo probando a pasivación adecuada antes de que o aceiro inoxidable abandone a fábrica.
Supoñamos que un fabricante está soldando un importante compoñente de aceiro inoxidable para a industria nuclear.Un soldador de arco de tungsteno profesional crea unha costura suave que parece perfecta.Pero de novo, esta é unha aplicación crítica.Un membro do departamento de acabado utiliza un cepillo conectado a un sistema de limpeza electroquímica para limpar a superficie dunha soldadura.Despois lixou a soldadura cun abrasivo non tecido e un pano de limpeza e rematou todo ata unha superficie lisa.Despois chega o último cepillo cun sistema de limpeza electroquímica.Despois dun ou dous días de inactividade, use un probador portátil para comprobar a pasivación correcta da peza.Os resultados, rexistrados e gardados co traballo, mostraron que a peza estaba totalmente pasivada antes de saír da fábrica.
Na maioría das plantas de fabricación, a moenda, o acabado e a limpeza da pasivación do aceiro inoxidable adoitan ocorrer en etapas posteriores.De feito, adoitan realizarse pouco antes de que se presente o traballo.
As pezas mal mecanizadas crean algunhas das chatarras e retoques máis caros, polo que ten sentido que os fabricantes boten unha nova ollada aos seus departamentos de lixado e acabado.As melloras na moenda e acabado axudan a eliminar os principais pescozos de botella, mellorar a calidade, eliminar dores de cabeza e, o máis importante, aumentar a satisfacción do cliente.
FABRICATOR é a principal revista de fabricación e conformación de aceiro de América do Norte.A revista publica noticias, artigos técnicos e casos de éxito que permiten aos fabricantes facer o seu traballo de forma máis eficiente.FABRICATOR leva na industria dende 1970.
Agora con acceso total á edición dixital de The FABRICATOR e fácil acceso a valiosos recursos do sector.
A edición dixital de The Tube & Pipe Journal é agora totalmente accesible e ofrece un fácil acceso a valiosos recursos da industria.
Obtén acceso dixital completo ao STAMPING Journal, que inclúe as últimas tecnoloxías, as mellores prácticas e as noticias do sector para o mercado de estampación metálica.
Agora, con acceso dixital completo a The Fabricator en Español, tes fácil acceso a valiosos recursos do sector.